PAGE5-磁場磁感線(25分鐘60分)一、選擇題(本題共6小題,每小題6分,共36分)1.關(guān)于磁感線和電場線,下列說法中正確的是 ()A.磁感線是閉合曲線,而電場線不是閉合曲線B.磁感線和電場線都是一些相互平行的曲線C.磁感線起始于N極,終止于S極;電場線起始于正電荷,終止于負電荷D.磁感線和電場線都只能分別表示磁場和電場的方向【解析】選A。磁感線是閉合的曲線,在磁鐵外部磁感線從N極到S極,內(nèi)部從S極到N極,電場線起始于正電荷或無窮遠,終止于無窮遠或負電荷。磁感線和電場線都是疏密程度表示強弱,切線表示方向。故B、C、D錯。2.關(guān)于磁感線的性質(zhì)和概念,下面的說法正確的是()A.磁感線上各點的切線方向就是各點的磁感應(yīng)強度的方向B.磁場中隨意兩條磁感線可以相交C.鐵屑在磁場中的分布曲線就是磁感線D.磁感線總是從磁體的N極指向S極【解析】選A。磁感應(yīng)強度的方向就是磁場的方向,磁感線的切線方向就是磁場方向,因此選項A正確;兩條磁感線相交就說明在兩線相交處有兩個切線方向,即有兩個磁感應(yīng)強度方向,這是不行能的,磁場中某點的磁感應(yīng)強度是唯一確定的,磁感應(yīng)強度的方向也只有一個,因此兩條磁感線不能相交,選項B錯誤;磁感線是為形象描述磁場的磁感應(yīng)強度分布而畫出的一簇曲線,不是真實存在的,而鐵屑的分布曲線只能證明用磁感線描述磁場的方法是正確的,而鐵屑不是磁感線,選項C錯誤;在通電螺線管內(nèi)部和條形磁體內(nèi)部的磁感線應(yīng)是從S極指向N極,選項D錯誤。3.如圖所示為電流產(chǎn)生磁場的分布圖,其中正確的是 ()【解析】選D。電流方向向上,由安培定則可得磁場方向為逆時針(從上向下看),故A錯誤;電流方向向下,由安培定則可得磁場方向為順時針(從上向下看),故B錯誤;題圖C、D中電流為環(huán)形電流,由安培定則可知,內(nèi)部磁場方向應(yīng)向右,故C錯誤,故D正確。4.如圖所示,小磁針放置在螺線管軸線的左側(cè),當螺線管通以恒定電流時,不計其他磁場的影響,小磁針靜止時N極的指向是 ()A.向右B.向左C.向上D.向下【解析】選B。依據(jù)安培定則可以推斷通電螺線管左側(cè)為N極,右側(cè)為S極,因此左側(cè)小磁針靜止時N極指向左側(cè),故選B。5.如圖所示,圓環(huán)上帶有大量的負電荷,當圓環(huán)沿順時針方向轉(zhuǎn)動時,a、b、c三枚小磁針都要發(fā)生轉(zhuǎn)動,以下說法正確的是 ()A.a、b、c的N極都向紙里轉(zhuǎn)B.b的N極向紙外轉(zhuǎn),而a、c的N極向紙里轉(zhuǎn)C.b、c的N極都向紙里轉(zhuǎn),而a的N極向紙外轉(zhuǎn)D.b的N極向紙里轉(zhuǎn),而a、c的N極向紙外轉(zhuǎn)【解析】選B。帶負電荷的圓環(huán)順時針轉(zhuǎn)動,形成逆時針方向等效電流,依據(jù)安培定則,推斷出環(huán)內(nèi)、外的磁場方向,可知小磁針的轉(zhuǎn)動方向。6.關(guān)于磁感線的描述,下列說法中正確的是 ()A.磁感線可以形象地描述各點磁場的強弱和方向,它每一點的切線方向都和小磁針放在該點靜止時北極所指的方向一樣B.磁感線可以用細鐵屑來顯示,因而是真實存在的C.兩條磁感線的空隙處肯定不存在磁場D.在兩個磁場疊加的區(qū)域,磁感線可能相交【解析】選A。磁感線上每一點的切線方向表示磁場方向,即小磁針靜止時北極所指的方向,所以A正確;磁感線是為了形象地描述磁場而假想的一簇有方向的閉合曲線,事實上并不存在,細鐵屑可以顯示出其形態(tài),但那并不是磁感線,B錯;磁感線的疏密反映磁場的強弱,磁感線是假想的人為畫出的曲線,兩條磁感線的空隙處也存在磁場,C錯;在磁鐵外部磁感線從N極到S極,內(nèi)部從S極到N極,磁感線不相交,所以D不正確。二、非選擇題(本題共2小題,共24分。要有必要的文字說明和解題步驟,有數(shù)值計算的要注明單位)7.(10分)如圖所示,放在通電螺線管內(nèi)部中間處的小磁針,靜止時N極指向右,試判定電源的正、負極?！窘馕觥啃〈裴楴極的指向即為該處的磁場方向,所以螺線管內(nèi)部磁感線由a→b。依據(jù)安培定則可推斷出電流由電源的c端流出,d端流入,故c端為正極,d端為負極。答案:c端為正極,d端為負極8.(14分)在圖中,當電流通過線圈時,磁針的S極指向讀者,試確定線圈中電流的方向?！窘馕觥看裴樐蠘O指向讀者說明線圏產(chǎn)生的磁感線方向垂直紙面對里,依據(jù)安培定則可知線圈中電流方向是順時針的。答案:電流為順時針方向。(15分鐘40分)9.(7分)(多選)我國宋代科學(xué)家沈括在《夢溪筆談》中最早記載了地磁偏角:“以磁石磨針鋒,則能指南,然常微偏東,不全南也。”進一步探討表明,地球四周地磁場的磁感線分布示意圖如圖所示。結(jié)合上述材料,下列說法正確的是()A.地球的地理兩極與地磁兩極不重合B.地球內(nèi)部也存在磁場,地磁南極在地理北極旁邊C.地球表面隨意位置的地磁場方向都與地面平行D.在赤道上小磁針的N極在靜止時指向地理北極旁邊【解析】選A、B、D。地磁南極在地理北極旁邊,地磁北極在地理南極旁邊,地球的地磁兩極與地理兩極并不完全重合,有地磁偏角;磁感線是閉合曲線,地球內(nèi)部也存在磁場,A、B正確。在南半球,地磁場有向上的重量,在北半球,地磁場有向下的重量,C錯誤。小磁針靜止時N極指向與磁場方向相同,D正確。10.(7分)如圖所示,電流從A點分兩路通過對稱的環(huán)形分路匯合于B點,在環(huán)形分路的中心O處的磁感應(yīng)強度為 ()A.垂直環(huán)形分路所在平面,且指向“紙內(nèi)”B.垂直環(huán)形分路所在平面,且指向“紙外”C.在環(huán)形分路所在平面內(nèi)指向BD.零【解析】選D。將圓環(huán)分成上下兩半探討,依據(jù)安培定則,上半圓電流在O點產(chǎn)生的磁場方向向里,下半圓電流在O點產(chǎn)生的磁場方向向外,由于電流大小相等,產(chǎn)生的兩個磁感應(yīng)強度大小相等,則O點的合磁感應(yīng)強度為零。11.(7分)(多選)如圖所示,A和B為兩根相互平行的長直導(dǎo)線,通以同方向等大電流,虛線C為在A和B所確定的平面內(nèi)與A、B等距的直線,則下列說法正確的是 ()A.兩導(dǎo)線間的空間不存在磁場B.虛線C處磁感應(yīng)強度為零C.AC間磁感應(yīng)強度垂直紙面對里D.CB間磁感應(yīng)強度垂直紙面對外【解析】選B、C、D。設(shè)電流A、B在空間產(chǎn)生的磁場分別為BA、BB,依據(jù)安培定則,電流A在AB間產(chǎn)生的磁場垂直紙面對里,而電流B在AB間產(chǎn)生的磁場垂直紙面對外,又因IA=IB,故在AC區(qū),BA>BB,合磁場方向垂直于紙面對里,在BC區(qū),BA<BB,合磁場方向垂直于紙面對外,中線C處BA=BB,合磁場為零,綜上所述,正確